Давайте разберемся с условиями задачи шаг за шагом.
Обозначим количество задач, решённых каждым из участников:
- \( K \) — задачи, решенные Катей,
- \( M \) — задачи, решенные Мотей,
- \( F \) — задачи, решенные Федей,
- \( P \) — задачи, решенные Пашей.
Согласно условию задачи:
- Катя решила на 5 задач больше Феди:
\( K = F + 5 \) - Мотя решил на 8 задач больше Паши:
\( M = P + 8 \) - Сумма задач в двух лучших работах составляет 23 задачи.
Так как все решили разное количество задач, нам нужно найти все подходящие значения для \( K, M, F, P \).
Подставим выражения для \( K \) и \( M \) в уравнение суммы: \[ K + M = 23 \] или \[ (F + 5) + (P + 8) = 23 \]
Упростим уравнение: \[ F + P + 13 = 23 \] \[ F + P = 10 \]
Теперь мы знаем, что \( F + P = 10 \). Поскольку \( K \) и \( M \) зависят от \( F \) и \( P \), мы можем подставить \( P \) из уравнения \( P = 10 - F \) в выражения для \( K \) и \( M \):
- \( K = F + 5 \)
- \( M = (10 - F) + 8 = 18 - F \)
Теперь мы имеем:
- \( K = F + 5 \)
- \( M = 18 - F \)
При этом все числа \( K, M, F, P \) должны быть различными и положительными. Условия задачи приводят к следующему набору неравенств:
- \( F + 5 \) должно быть больше, чем \( 10 - F \) (чтобы \( K \) был больше \( P \)),
- \( F + 5 > 10 - F \) преобразуется в \( 2F > 5 \), т.е. \( F > 2.5 \),
- И, отсюда \( F \) должно быть не меньше 3 (так как количество задач - это целые числа).
Теперь проверим возможные значения \( F \):
Если \( F = 3 \):
- \( P = 10 - 3 = 7 \)
- Тогда \( K = 3 + 5 = 8 \) и \( M = 18 - 3 = 15 \).
Если \( F = 4 \):
- \( P = 10 - 4 = 6 \)
- Тогда \( K = 4 + 5 = 9 \) и \( M = 18 - 4 = 14 \).
Если \( F = 5 \):
- \( P = 10 - 5 = 5 \)
- Но \( P \) не может равняться \( F \) (так как количество задач различно).
Если \( F = 6 \):
- \( P = 10 - 6 = 4 \)
- Тогда \( K = 6 + 5 = 11 \) и \( M = 18 - 6 = 12 \).
Таким образом, допустимые наборы задач:
\( F = 3, P = 7, K = 8, M = 15 \) — все разные. Сумма: \( 3 + 7 + 8 + 15 = 33 \).
\( F = 4, P = 6, K = 9, M = 14 \) — все разные. Сумма: \( 4 + 6 + 9 + 14 = 33 \).
\( F = 6, P = 4, K = 11, M = 12 \) — все разные. Сумма: \( 6 + 4 + 11 + 12 = 33 \).
Таким образом, количество задач, решённых всеми четырьмя участниками, в любом случае оказывается равным 33. Это единственный подходящий вариант.
Ответ: 33 задачи.